🗊Презентация Основы алгоритмизации и программирования. Особенности ввода-вывода массивов

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ кафедра ИУС ФТК СПбГПУ Веренинов Игорь Андреевич Лекция 8

Особенности ввода-вывода массивов . два принципиально различающихся случая ввода двумерных символьных массивов в оперативную память: 1.все строки выровнены по правой границе ; 2.строки имеют разную длину во входном файле.

Ввод строк постоянной длины Program formatmas; TYPE T=ARRAY [1..5,1..10] OF CHAR; VAR A:T; I,J:BYTE; F:TEXT; {файловая переменная текстового типа} Begin ASSIGN (F,’dan.inp’); {связь переменной F с файлом} RESET (F); {подготовка к чтению} For I:=1 to 5 do {цикл перебора строк } Begin For j:=1 to 10 do {цикл ввода строки символов} Read (F,A[I,J]); Readln (F) {перевод строки входного файла} End; Close (F); {закрытие входного файла} For I:=1 to 5 do {перебор строк при выводе на экран} Begin For j:=1 to 10 do {цикл вывода одной строки} Write (A[I,J]); Writeln {переход на другую строку} End; End. {конец текста}

Ввод массива строк переменной длины Program nonformat; TYPE T=ARRAY [1..5,1..10] OF CHAR; VAR A:T; I,J:BYTE; F:TEXT; {файловая переменная текстового типа} Begin ASSIGN (F,’dan.inp’); {связь переменной F с файлом} RESET (F); {подготовка к чтению} For I:=1 to 5 do {цикл перебора строк } Begin J:=1; WHILE not EOLN (F) do {цикл ввода строки символов} Begin Read (F,A[I,J]); J:=J+1 End; Readln (F) {перевод строки входного файла} End; Close (F); {закрытие входного файла} For I:=1 to 5 do {перебор строк при выводе на экран} Begin For j:=1 to 10 do {цикл вывода одной строки} Write (A[I,J]); Writeln {переход на другую строку} End; End. {конец текста}

Процедуры и функции . Глобальные, локальные, формальные и фактические переменные (1 пример). Program a1; VAR X:REAL; {глобальная переменная} Procedure CHANGE; Begin X:=1.0 {используемая внутри процедуры глобальнаяпеременная} End; {конецпроцедуры} Begin {начало основной программы} X:=0.0; {на место глобальной переменной записали нуль} CHANGE; {обращение к процедуре} WRITELN(‘X=’,X); {значение X будет равно 1.0} End.

Процедуры и функции Program a2; {2 пример} VAR X:REAL; {глобальная переменная} Procedure CHANGE; VAR X:REAL; {локальная переменная} Begin Глобальные, локальные, формальные и фактические переменные (2 пример). X:=1.0 {используемая внутри процедуры локальная переменная} End; {конец процедуры} Begin {начало основной программы} X:=0.0; {на место глобальной переменной записали нуль} CHANGE; {обращение к процедуре} WRITELN(‘X=’,X); {значение глобального X будет равно 0.0} End.

Процедуры и функции Глобальные, локальные, формальные и фактические переменные (3 пример-передача по значению). Program a3; VAR X:REAL; {глобальная переменная} Procedure CHANGE(Y:REAL); Begin Y:=1.0 {используемая внутри процедуры формальнаяпеременная} End; {конец процедуры Begin {начало основной программы} X:=0.0; {на место глобальной переменной записали нуль} CHANGE (X); {обращение к процедуре} WRITELN(‘X=’,X); {значение X будет равно по-прежнему 0.0} End

Процедуры и функции Глобальные, локальные, формальные и фактические переменные (4 пример-передача по имени). Program a4; VAR X:REAL; {глобальная переменная} Procedure CHANGE(VAR Y:REAL); Begin Y:=1.0 {используемая внутри процедуры формальнаяпеременная} End; {конец процедуры Begin {начало основной программы} X:=0.0; {на место глобальной переменной записали нуль} CHANGE (X); {обращение к процедуре} WRITELN(‘X=’, X); {значение X будет равно 1.0} End.

Процедуры и функции Области действия имен. Program a1 (……..); VAR A,B:REAL; Procedure a2 (……..); VAR C,D:INTEGER; Procedure a3 (……….); VAR E,F: CHAR; Begin {исполняемая часть а3} .{можно использовать A,B,C,D,E,F} . . End; {конец процедуры а3} Begin {исполняемая часть а2} .{можно использовать A,B,C,D} .{можно вызывать процедуру а3} . End; {конец а2} Begin {начало головной программы} . {здесь можно использовать только A и B} {и вызывать процедуру a2} . {нельзя вызывать а3} . End. {конец головной программы}

Процедуры PROCEDURE <имя> (<список формальных параметров>); {это заголовок} {область описания такой же структуры , как и в основной программе} Begin {область исполняемых операторов} End.

Процедуры Синтаксическая диаграмма списка формальных параметров имеет вид:

Особенности списка формальных параметров: 1.Все выходные параметры должны быть с описателем VAR , т.е. передаваться по имени; 2.Если параметр является одновременно и входным, и выходным, то VAR также необходим; 3.Имена типов параметров должны быть либо базовыми, либо описаны выше. Нельзя использовать явные описания производных типов, например, ARRAY [1..3,1..7] OF REAL, а можно только имена типов.

Особенности списка формальных параметров: 4.Громоздкие входные параметры , например, большие массивы передавать по имени. При этом в машинный стек при вызове процедуры записывается короткий адрес фактического параметра , а при передаче по значению (без описателя VAR) необходимо записывать все значения этого громоздкого данного. 5.Резервирование оперативной памяти для фактических параметров осуществляется при описании типа этого параметра , исходя из его возможных максимальных размеров . Исключение составляют так называемые открытые массивы .

Пример процедуры Program ver1; TYPE M=ARRAY [1..10] OF INTEGER; VAR A:M; I ,S: INTEGER; PROCEDURE SUM (VAR A1:M ; N: INTEGER; VAR S1: INTEGER); VAR I: INTEGER; Begin S1:=0; For I:=1 to N do S1:=S1+A[I]; WRITELN (‘S1=’,S1,’********’); End; {конец процедуры} Begin {начало головной программы} ASSIGN (input, ‘ dan.inp’); RESET (input); For I:=1 to 10 do Begin Read (A[I]); {чтение массива из 10 чисел из файла} Writeln (A[I]); {вывод на экран по одному числу на строке} End; SUM (A,5,S); {обращение к процедуре} Writeln( ‘S=’,S); Close(input) End. {конец текста}

Функции. FUNCTION <имя функции> (<список формальных параметров>) :<имя типа значения функции>; Особенности: 1.Имя функции должно приобретать какое-либо значение в исполняемой части блока функции; 2.Основной результат обычно формируется на месте имени функции; 3.Обращение к функции осуществляется упоминанием ее имени в выражении (это основной способ использования функций) , а также непосредственно вызывая ее , как процедуру. В последнем случае значение, сформированное на месте имени функции не используется , а применение функции в таком контексте имеет смысл лишь в том случае, если используется ее побочный результат, возвращаемый в виде значения какого-либо выходного параметра.

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ кафедра ИУС ФТК СПбГПУ Веренинов Игорь Андреевич Лекция 9

Использование открытых массивов. Открытый массив- это одномерный массив , размер которого в процедуре заранее не определен . Program testopenmas; TYPE t=array [1..3] of integer; VAR as: t; i, j :integer; Procedure p (var a1: array of integer); VAR i , j: integer; Begin {цикл чтения при изменении индекса массива a1 от нижнего зарезервированного значения до верхнего} for i:=low(a1) to high(a1) do Begin readln (a1[i]) end; End;{конец процедуры}

Использование открытых массивов Begin {начало головной программы} assign(input,'dan12.txt'); reset(input); p(as); {обращение к процедуре} close(input); {вывод элементов массива as без последнего} For i:=low(a) to high(a)-1 do Writeln (as[i] :2); end. особенности этого текста: 1.В тексте процедуры в списке формальных параметров отсутствует указание на размер массива и нет имени типа t , т.е. массив считается открытым. 2.При организации цикла чтения данных в массив используются функции low и high , которые при обращении к этой процедуре возвратят начальное значение индекса фактического массива as и конечное его значение (1 и 3 соответственно). 3.В головной программе будет выводиться на экран только два значения массива as[1] и as[2]. Значение индексов открытых формальных массивов начинается от 0

Использование открытых массивов Изменим текст: Program testopenmas1; TYPE t=array [1..3] of integer; VAR as: t; i, j :integer; Procedure p (var a1: array of integer); VAR i , j: integer; Begin {цикл чтения при изменении индекса массива a1 от нижнего зарезервированногозначения до верхнего} for i:=1 to 3 do Begin readln (a1[i]) end; End;{конец процедуры}

Использование открытых массивов Begin {начало головной программы} assign(input,'dan12.txt'); reset(input); p(as); {обращение к процедуре} close(input); {вывод элементов массива as без первого} For i:=1 to 3 do Writeln (as[i] :2); end. Если во входном файле записаны числа 1,2,3,4,5 по одному на строке, то в процедуре первые 3 числа попадут на место a1[1], a1[2],a1[3] соответственно . А при передаче по имени массива as адрес as[1] передается вместо адреса a1[0 ], в который ничего не введется . Поэтому выведется значение as[1]=0, as[1]=1, as[2]=2.

Процедурный тип данных. 1.Разработать процедуру вычисления таблицы значений произвольной вещественной функции одной вещественной переменной в зависимости от значений ее аргумента X, изменяющегося в заданном диапазоне AF<=X<=BF с заданным шагом изменения H . 2. Применить эту функцию для составления таблицы значений функций F1(X)=X*X*X+1 для 5.0<=X<=10.0 с шагом H=1 и F2(X)=cos(X) для 1.0<=X<=2.0 с шагом H=0.1.

Процедурный тип данных. Program PPP; TYPE tf=function (X:real):real; {имя процедурного типа} VAR ff:real; {$F+} {опция компилятора} function F1(x:real):real; Begin F1:=X*X*X+1 end; { конец функции } function F2(x:real):real; Begin F2:=cos(x) End; { конец функции} {$F-} {отмена предыдущей опции компилятора} Procedure TABLICA(AF, BF,H:real;IF1:tf;var FUN : real); VAR I,N:integer; X:real; Begin N:=trunc((BF-AF+H/2)/H)+1;{вычисление длины таблицы} X:=AF; For I:=1 to N do Begin fun:=IF1(x); writeln (x:4:1,fun:8:2); X:=X+H End; End;{конец процедуры}

Процедурный тип данных. BEGIN {головная программа } tablica(5.0,10.0,1.0,f1,ff); tablica(1.0,2.0,0.1,f2,ff) END. Особенности этого текста в следующем: 1.Одним из формальных параметров процедуры TABLICA является имя функции IF1. 2.Опция компилятора {$F+} должна применяться всегда в случае использования процедур (функций) в качестве фактических параметров перед описанием их текста. В результате выполнения этой программы на экране получим результат: 126.00 {значение функции x*x*x+1 при x=5} …… 10.0 1001.00 0.54 {косинус одного радиана} …… -0.42

Символьные строки (переменные типа STRING). VAR A, B : STRING[5]; C : STRING; С данными типа STRING можно проводить следующие операции: 1.Операции присваивания : A:=’IVANOV’; Writeln( A ); {будет выведена строка IVANO , а буква V будет усечена , так как превышает допустимую длину символьной строки A. 2.Операции сложения (конкатенации) строк ; C:=’IVANOV’; B:= ‘PETR ‘; C:= B+C; Writeln(C); {выведется строка PETR IVANOV, при этом в нулевой байт запишется число =11, равное длине новой строки C} 3. Операции сравнения двух строк, например, A>=B ,С<A и т.д. 4.Операции ввода-вывода. 5. переменные типа STRING можно индексировать , например, можно писать A[3] :=C[2].

Символьные строки (переменные типа STRING). 6.если посимвольно читать строку из текстового файла , а затем работать со строкой как с единым целым, то возникнет ошибка , так как при этом не будет автоматически формироваться байт длины. Ниже приведен такой пример с учетом описаний A,B,C . For I:=1 to 5 do Read(A[i]); Readln(B); IF A>B THEN …….. Для работысо строками наиболее часто используются функции COPY (A, NB,L), VAL (A,X,CODE) и процедура INSERT (SUBST,A,NB).

Записи (RECORD). Пусть во входном файле находится 20 строк вида: IVANOV P.I. 1987 P Число символов ( 10 4 2 4 11) Program ZAPIS; TYPE ZAP=RECORD FAM:string[10]; INIT: string [4]; GOD: integer; REG:char END; VAR B:array [1..20] of zap; I:integer; C:char;

Записи (RECORD). Begin {ввод и вывод массива записей} ASSIGN (input,’dan.inp’); RESET(input); ASSIGN(output,’res.out’); Rewrite(output); For I:=1 to20 do Begin Readln (b[I].fam , b[I].init ,b[I].god, c, b[I].reg ); WITH b[I] do Writeln (fam,init:5, god:6,reg:2) End; Close (input); Close (output) End.

Записи (RECORD). 1.Для работы с полем записи указывается ее имя , а затем через точку имя поля записи. 2.По мере чтения строки символов из файла указатель файла перемещается вправо на одну позицию (символ), и программист должен следить за правильностью чтения полей записи в соответствии с их типом. 3. Программа работает с массивом записей B, который индексируется с помощью переменной I. 4. Чтобы избегать постоянного повторения общего имени элемента массива записей B[I] , в языке PASCAL предусмотрен оператор WITH 5. Вывод в текстовый файл и ввод из него нельзя проводить сразу со всей записью , т.е. нельзя писать WRITELN(B[I])

Записи (RECORD). С записями можно производить следующие операции: 1.Операция присвоения может выполняться применительно ко всей записи целиком, например, можно записать B[2]:=B[3], и при этом все поля третьего элемента массива B запишутся на место полей второго элемента. 2.С полями записей разрешается проводить все операции в соответствии с их типом.